Zwei Meilen unter der Meeresoberfläche vor der Küste von Monterey, Kalifornien, sickert warmes Wasser aus dem Meeresboden am Fuße eines Unterwasserberges. Es ist ein magischer Ort, besonders wenn man ein Oktopus ist.
Im Jahr 2018 war eine von uns, Amanda Kahn, an Bord des Forschungsschiffs E/V Nautilus, als Wissenschaftler den „Octopus Garden“ entdeckten. Tausende von Perlen-Oktopussen (Robuster Muusoctopus) wurden in Reihen und Klumpen zu einzelnen Kugeln gerollt. Als Nautilus Live die Expedition online übertrug, konnte die Welt an der Begeisterung über die Entdeckung teilhaben.
Jetzt wissen wir, warum sich diese erstaunlichen Kreaturen in dieser und anderen heißen Unterwasserquellen versammeln.
In einer neuen Studie, an der Wissenschaftler aus verschiedenen Bereichen beteiligt sind, erklären wir, warum Kraken in den Krakengarten wandern. Es ist sowohl ein Paarungsplatz als auch eine Kinderstube, in der neugeborene Kraken schneller wachsen als erwartet, was ihnen die besten Überlebenschancen in den tiefen, kalten Meeren bietet.
Leben im Oktopusgarten
Weibliche Kraken suchen Felsrisse und Spalten auf, in denen warmes Wasser aus den Felsen entweicht. Dort bewachen sie wachsam ihre Brut. Diese Mütter ernähren sich ausschließlich von ihren Energiereserven und werden nie wieder essen. Wie die meisten Kopffüßer bringen sie das ultimative Opfer für ihre Nachkommen und sterben, nachdem ihre Eier geschlüpft sind.
Der Krakengarten am Fuße des Davidson Seamount etwa 80 Meilen südwestlich von Monterey, Kalifornien, ist der größte einer Handvoll kürzlich entdeckter Kraken-Kindergärten im Ostpazifik. Viele wurden in der Nähe hydrothermaler Quellen gefunden, wo heißes Wasser vom Meeresboden aufsteigt.
Wir wollten wissen, was diese Umgebungen für nistende Kraken so attraktiv macht.
Um dieses Rätsel zu lösen, haben wir Geologen, Biologen und Ingenieure zusammengebracht. Mithilfe der Tiefseeroboter und Sensoren des Monterey Bay Aquarium Research Institute haben wir den Krakengarten bei mehreren Besuchen über einen Zeitraum von drei Jahren vermessen und kartiert, um die Zusammenhänge zwischen den Thermalquellen und dem Erfolg der Fortpflanzung von Perlenkraken zu untersuchen. Auf einer Fläche von 2,5 Hektar fanden wir fast 6.000 Nester, was darauf hindeutet, dass an diesem Ort mehr als 20.000 Kraken leben.
Eine Zeitrafferkamera, die eine Gruppe nistender Mütter sechs Monate lang beobachtete, hat einen Einblick in das dynamische Leben des Krakengartens geöffnet.
Wir sahen, wie sich männliche Kraken den Weibchen näherten und sich mit ihnen paarten. Wir begrüßten das erfolgreiche Auftauchen von Jungtieren, die wie durchsichtige Miniaturen ihrer Eltern aussahen. Und wir trauerten um den Tod von Müttern und ihren Nachkommen.
Wenn ein Nest leer wurde, wurde es schnell von einer anderen Oktopusmutter gefüllt. Wir haben festgestellt, dass im Octopus Garden nichts verloren gegangen ist. Tote Kraken waren eine wichtige Nahrungsquelle für eine Vielzahl von Aasfressern wie Seeanemonen und Schnecken.
Wärmeres Wasser beschleunigt die Embryonalentwicklung
Eine neue Generation von Kraken muss vor dem Schlüpfen mindestens zwei Hindernisse überwinden.
Zunächst müssen sie sich vom Ei bis zum Schlüpfen entwickeln. Sie beginnen als undurchsichtige, wurstförmige Eier, die auf Steinen festgeklebt sind. Mit der Zeit werden durch die Eikapsel winzige schwarze Augen und dann acht kleine Ärmchen sichtbar. Zweitens, und das ist das Wichtigste, dürfen sie keinen äußeren Bedrohungen, einschließlich Raubtieren, Verletzungen und Infektionen, erliegen. Je länger die Inkubationszeit ist, desto größer ist das Risiko, dass ein Embryo das Schlüpfen nicht überlebt.
Bei Krakenarten, die in warmen, flachen Gewässern leben, dauern die Brutzeiten nur wenige Tage oder Wochen. Doch im Abgrund spielt sich ein ganz anderes Szenario ab. Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt verlangsamen die Stoffwechselprozesse bei Kaltblütern wie Kraken erheblich. Die längste bekannte Brutzeit eines Tieres stammt tatsächlich von einer anderen Tiefseekrakenart, Pacific Graneledonmit einer Mutter, die sich bemerkenswerte viereinhalb Jahre lang um ihr Nest kümmerte. Vor der Westküste Kanadas wurde kürzlich eine Kinderstube von Kraken dieser Art entdeckt.
Am Davidson Seamount, wo die Umgebungstemperatur des Wassers 1,6 Grad Celsius beträgt, rechnen wir damit, dass die Entwicklung von Perlenkrakenembryonen fünf bis zehn Jahre oder länger dauert. Eine solch lange Brutzeit wäre die längste, die es bei einem Tier gibt, und setzt einen Embryo außergewöhnlichen Risiken aus.
Stattdessen dokumentierten die Temperatur- und Sauerstoffsensoren, die wir in die Oktopusnester einbauen konnten, eine viel wärmere Mikroumgebung um die Eier herum. Im Durchschnitt betrug die Temperatur in den Krakennestern etwa 5,1 °C und war damit deutlich wärmer als in den umliegenden Gewässern. Wir gingen davon aus, dass sich Oktopus-Embryonen in diesem wärmeren Wasser schneller entwickeln würden.
Die markanten Markierungen und Narben halfen uns, jede Mutter zu identifizieren. Bei wiederholten Besuchen beobachteten wir die Entwicklung ihrer Brut. Obwohl wir in warmem Wasser ein schnelleres Wachstum erwartet hatten, waren wir erstaunt, dass die Eier in weniger als zwei Jahren schlüpften. Das Nisten in heißen Quellen gibt Perlenkraken eindeutig Auftrieb.
Das Nisten in heißen Quellen ist jedoch eine potenziell riskante Strategie. Sobald die Eier gelegt sind, werden sie an den Felsen zementiert. Wir wissen wenig über die thermische Toleranz von Perlenkraken oder ihren Embryonen, aber selbst ein kurzer Kontakt mit zu heißem Wasser könnte für die sich entwickelnden Embryonen tödlich sein und jede Hoffnung auf eine erfolgreiche Fortpflanzung dieser Mutter zunichte machen. Tatsächlich könnte es in einer der ersten dokumentierten Tiefsee-Krake-Kinderstuben zu einem unvorhersehbaren Flüssigkeitsfluss gekommen sein.
Baumschulen weisen auf Risiken für den Lebensraum Meeresboden hin
Die Thermalquellen von Octopus Garden sind Teil eines Hydrothermalsystems am Bergrücken. Hier fängt Wasser, das unter dem Meeresboden versickert, Wärme aus dem Erdmantel auf, bevor es von Vulkangesteinsvorsprüngen wie dem Davidson Seamount abtransportiert wird. Diese Systeme sind zu einem aufstrebenden Thema in der Tiefseegeologie geworden, obwohl bisher nur wenige entdeckt wurden.
Im Gegensatz zu hydrothermalen Quellen, die sich an Gebirgskämmen bilden und Hunderte von Metern über dem Grund heiße Wasserfahnen erkennen, sind Thermalquellen an Bergrückenseiten kryptisch. Aus diesen Quellen strömt heißes Wasser, das sich nur wenige Meter über dem Boden verflüchtigt, wodurch sie äußerst schwer zu finden und nur durch ein schwaches Schimmern im Wasser sichtbar sind.
Unsere jahrelangen Aufzeichnungen über die heißen Quellen im Octopus Garden zeigen, dass es sich möglicherweise um stabile Umgebungen mit dem Potenzial handelt, über Tausende von Jahren heiße Flüssigkeiten freizusetzen. Diese Stabilität kommt nicht nur den Perlkraken zugute, sondern auch der Lebensgemeinschaft, die neben den brütenden Müttern lebt.
Jüngste Entdeckungen von Krakenkindergärten vor der Pazifikküste Costa Ricas, ebenfalls in der Nähe hydrothermaler Quellen, lassen darauf schließen, dass diese Gebiete häufiger vorkommen als bisher angenommen. Er weist auch darauf hin, dass hydrothermale Quellen lebenswichtige biologische Hotspots sein können.
Tiefes Wasser stellt den größten bewohnbaren Raum auf der Erde dar, und diese ausgedehnte Größe kann die Bedeutung lokalisierter Hotspots wie dieser verbergen. Der Davidson Seamount und sein Krakengarten sind als Teil des Monterey Bay National Marine Sanctuary geschützt, aber viele andere biologische Schätze, wie die Thermalquellen, könnten bedroht sein, insbesondere weil durch die Ausbeutung des Meeresbodens riesige, unerforschte Gebiete des Meeresbodens abgekratzt werden sollen. Wir hoffen, dass die Krakenmütter, die wir in dieser Gärtnerei getroffen haben, alle dazu inspirieren werden, den Umgang mit den noch unentdeckten verborgenen Schätzen, die möglicherweise verloren gehen, zu überdenken.
Dieser Artikel wurde von The Conversation erneut veröffentlicht, einer unabhängigen, gemeinnützigen Nachrichtenorganisation, die Ihnen vertrauenswürdige Fakten und Analysen liefert, die Ihnen helfen, unsere komplexe Welt zu verstehen. Es wurde geschrieben von: Amanda Kahn, San Jose State University und Jim Barry, San Jose State University
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Jim Barry erhält Fördermittel von der NOAA.
Amanda Kahn arbeitet nicht für ein Unternehmen oder eine Organisation, die von diesem Artikel profitieren würde, berät sie nicht, besitzt keine Anteile daran und erhält keine Finanzierung von diesen und hat über ihre akademische Anstellung hinaus keine relevanten Verbindungen offengelegt.